Mechanisms of complementary control of TLR9/TLR7 and overactivation of TLR9 in the pathogenesis of IgA nephropathy

• Project/Area Number: 21K08285
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53040:Nephrology-related
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 鈴木 仁 順天堂大学, 医学部, 教授 (10468572)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: IgA腎症 / 粘膜応答免疫 / 糖鎖異常IgA / Toll like receptor / APRIL / 粘膜免疫 / 免疫複合体 / Toll様受容体 / IgA

Outline of Research at the Start

現在のIgA腎症治療は、全身麻酔を要する扁摘や副作用の面で問題点が残るステロイド療法が中心である。ヒドロキシクロロキン（HCQ）の薬理作用は多彩であるが、TLR9/ TLR7を阻害することが知られており、IgA腎症患者の蛋白尿を改善させることが示唆されている。本研究にてHCQの効果を検証するとともに、TLR9/TLR7シグナルの活性化と相補的制御、さらには糖鎖異常IgAの産生抑制効果などを明確にすることで、IgA腎症の粘膜免疫応答を制御する治療法を確立できると考える。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、IgA腎症モデル動物とヒト扁桃細胞を用いて、TLR9の過剰活性化がおこるメカニズム、TLR9/TLR7の相補的制御について解明し、TLR9/7のシグナル伝達経路を抑制するヒドロキシクロロキン（HCQ）をはじめとする粘膜免疫応答を制御する治療法の基礎を確立することを目的とする。
初年度に施行した解析より、マウスIgA腎症においては、TLR7とTLR9のいずれの活性化も関与しており、血中の糖鎖異常IgA免疫複合体の産生亢進による、IgA腎症の増悪が惹起されることを確認した。
令和4年度では、さらにn数を増やして、マウスIgA腎症におけるTLR7、TLR9の活性化の関与について確認した。TLR7とTLR9のどちらがIgA腎症の病態に深く関与しているのかをCRISPR-Cas9を用いたIgA腎症モデルマウスのTLR9ノックアウト(KO)、TLR7KO、およびTLR9とTLR7の共通の下流であるMyD88KOモデルを作製し、腎症の表現系とTLR9/TLR7シグナルの活性化の関連を比較検討した。TLR7KOとTLR9KOマウスでは、糸球体のIgA、IgG、C3の沈着が軽度低下している傾向がみられたが、有意差は認められなかった。一方で、MyD88KOマウスでは、血中の糖鎖異常IgA、IgG-IgA免疫複合体の産生低下がみられた。さらに、糸球体のIgA, IgG, C3の沈着がほぼみられず、メサンギウム増殖性病変も明らかに減少していた。しかし、MyD88KOマウスは感染症に弱く短命であり、長期的な解析には不向きであることも明らかとなった。
次に、IgA腎症モデルマウスにIgA腎症の新規治療法として、TLR9/7のシグナル伝達経路を抑制するヒドロキシクロロキン(HCQ)の効果検証を開始した。今年度ではまだ解析n数が十分ではないが、糸球体のIgA, C3の沈着が確実に低下している傾向がみられ、さらに検証を続けている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

年間を通しては、ほぼ予定通りの実験計画を推進できている。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究により、、マウスIgA腎症においては、TLR7とTLR9のいずれの活性化も関与していることが示され、MyD88KOマウスの表現型の解析からも、TLR7、TLR9の両方のシグナル伝達を抑制する必要があると示唆された。そこで、IgA腎症モデルマウスにIgA腎症の新規治療法として、TLR9/7のシグナル伝達経路を抑制するヒドロキシクロロキン(HCQ)の効果検証を開始した。今年度ではまだ解析n数が十分ではないが、糸球体のIgA, C3の沈着が確実に低下している傾向がみられ、令和5年度ではさらにn数を増やし検証を続けていく。さらにIgA腎症の治療で摘出されたヒト扁桃細胞を用いて、 HCQを48時間共培養し、培養上清中の糖鎖異常IgA1、IgG-IgA免疫複合体を解析し、TLR9/TLR7の下流のシグナル(MyD88, NF-κB, IFN-α, IL-6, APRIL)の発現に対する効果を検討する予定である。

Research Products

• [Journal Article] First diagnosis of IgA Nephropathy following SARS-CoV-2 mRNA Vaccination in Japan (2023)
  • Author(s): Yokote S, Ueda H, Shimizu A, Okabe M, Haruhara K, Sasaki T, Aoki R, Joh K, Saeki H, Tomita S, Tsuboi N, Suzuki H, Suzuki Y, Yokoo T
  • Journal Title: Kidney Int Rep Volume: 19 Issue: 1 Pages: 179-182
  • DOI: 10.1016/j.ekir.2022.10.012
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinical significant of intensity of glomerular galactose-deficient IgA1 deposition in IgA nephropathy (2023)
  • Author(s): Nakayama M, Suzuki H*, Fukao Y, Lee M, Kano T, Suzuki Y
  • Journal Title: Kidney Int Rep Volume: 29 Issue: 12 Pages: 2726-2729
  • DOI: 10.1016/j.ekir.2022.09.022
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Genetic regulation of serum IgA levels and susceptibility to common immune, infectious, kidney, and cardio-metabolic traits (2023)
  • Author(s): Liu L, Suzuki H, Kiryluk K, et al
  • Journal Title: Nat Communications Volume: 13 Issue: 1 Pages: 6859-6859
  • DOI: 10.1038/s41467-022-34456-6
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Mucosal immune system dysregulation in the pathogenesis of IgA nephropathy (2023)
  • Author(s): Kano T, Suzuki H*, Makita Y, Nihei Y, Fukao Y, Nakayama M, Lee M, Kato R, Aoki R, Yamada K, Muto M, Suzuki Y
  • Journal Title: Biomedicines Volume: 10 Issue: 12 Pages: 3027-3027
  • DOI: 10.3390/biomedicines10123027
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Serological and Histopathological Assessment of Galactose-Deficient Immunoglobulin A1 Deposition in Kidney Allografts: A Multicenter Prospective Observational Study (2023)
  • Author(s): Sofue T, Oguchi H, Yazawa M, Tsujita M, Futamura K, Nishihira M, Toyoda M, Kano T, Suzuki H
  • Journal Title: Plos One Volume: 18 Issue: 2 Pages: e0281945-e0281945
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0281945
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] cnm-positive Streptococcus mutans is associated with galactose-deficient IgA in patients with IgA nephropathy (2023)
  • Author(s): Misaki T, Naka S, Suzuki H, Lee M, Aoki R, Nagasawa Y, Matsuoka D, Ito S, Nomura R, Matsumoto-Nakano M, Suzuki Y, Nakano K.
  • Journal Title: Plos One Volume: - Issue: 3 Pages: e0282367-e0282367
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0282367
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] IgA Nephropathy with Gross Hematuria Following COVID-19 mRNA Vaccination (2022)
  • Author(s): Nihei Y, Kishi M, Suzuki H, Koizumi A, Yoshida M, Hamaguchi S, Iwasaki M, Fukuda H, Takahara H, Kihara M, Tomita S, Suzuki Y
  • Journal Title: Internal Medicine Volume: 61 Issue: 7 Pages: 1033-1037
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.8787-21
  • NAID: 130008150442
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • Year and Date: 2022-04-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cost analysis of screening for IgA nephropathy using novel biomarkers. (2022)
  • Author(s): Ishida M, Matsuzaki K, Ikai H, Suzuki H, Kawamura T, Suzuki Y
  • Journal Title: Value Health Reg Issues Volume: 29 Pages: 8-15
  • DOI: 10.1016/j.vhri.2021.07.011
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Galactose-deficient IgA1 as a candidate urinary marker of IgA nephropathy (2022)
  • Author(s): Fukao Y, Suzuki H*, Kim JS, Jeong KW, Makita Y, Kano T, Nihei Y, Nakayama M, Lee M, Kato R, Chang JM, Lee SH, Suzuki Y
  • Journal Title: J Clin Med Volume: 11 Issue: 11 Pages: 3173-3173
  • DOI: 10.3390/jcm11113173
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Glomerular deposition of galactose-deficient IgA1-containing immune complexes via glomerular endothelial cell injuries (2022)
  • Author(s): Makita Y, Suzuki H*, Nakano D, Yanagawa H, Kano T, Novak J, Nishiyama A, Suzuki Y
  • Journal Title: Nephrol Dial Transplant Volume: 37 Issue: 9 Pages: 1629-1636
  • DOI: 10.1093/ndt/gfac204
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] New insight into the pathogenesis and therapies of IgA nephropathy (2022)
  • Author(s): Suzuki H*, Novak J
  • Journal Title: J Clin Med Volume: 11 Issue: 15 Pages: 4378-4378
  • DOI: 10.3390/jcm11154378
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Identification of high-risk groups in urinalysis: Lessons from the longitudinal analysis of annual check-ups (2022)
  • Author(s): Matsuzaki K, Ohigashi T, Sozu T, Ishida M, Kobayashi D, Suzuki H, Suzuki Y, Kawamura T
  • Journal Title: Healthcare Volume: 10 Issue: 9 Pages: 1704-1704
  • DOI: 10.3390/healthcare10091704
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association between 3-Year Repetitive Isolated Hematuria and eGFR deterioration in an Apparently Healthy Population: A Retrospective Cohort Study (2022)
  • Author(s): Ishida M, Matsuzaki K , Suzuki H, Suzuki Y, Kawamura T, Marunaka Y, Iwami T
  • Journal Title: Int J Environ Res Public Health Volume: 19 Issue: 18 Pages: 11466-11466
  • DOI: 10.3390/ijerph191811466
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] IgA glycosylation and immune complex formation in IgAN (2021)
  • Author(s): Suzuki Hitoshi、Novak Jan
  • Journal Title: Seminars in Immunopathology Volume: 43 Issue: 5 Pages: 669-678
  • DOI: 10.1007/s00281-021-00883-8
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A digest from evidence-based clinical practice guideline for IgA nephropathy 2020 (2021)
  • Author(s): Hitoshi Suzuki, Masao Kikuchi, Kentaro Koike, Hiroyuki Komatsu, Keiichi Matsuzaki, Kazuo Takahashi, Daisuke Ichikawa, Masahiro Okabe, Yoko Obata, Ritsuko Katafuchi, Masao Kihara, Kaori Kohatsu, Takaya Sasaki, Akihiro Shimizu, Masahiro Muto, Hiroyuki Yanagawa, Yusuke Suzuki et al.
  • Journal Title: Clinical and Experimental Nephrology Volume: 25 Issue: 12 Pages: 1269-1276
  • DOI: 10.1007/s10157-021-02095-8
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The phenotypic difference of IgA nephropathy and its race/gender-dependent molecular mechanisms (2021)
  • Author(s): Suzuki Yusuke、Monteiro Renato C.、Coppo Rosanna、Suzuki Hitoshi
  • Journal Title: Kidney360 Volume: 2 Issue: 8 Pages: 1339-1348
  • DOI: 10.34067/kid.0002972021
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Nasal-associated lymphoid tissue is the major induction site for nephritogenic IgA in murine IgA nephropathy (2021)
  • Author(s): Kano T, Suzuki H, Makita Y, Fukao Y, Suzuki Y
  • Journal Title: Kidney International Volume: 100 Issue: 2 Pages: 364-376
  • DOI: 10.1016/j.kint.2021.04.026
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] LIF/JAK2/STAT1 signaling enhances production of galactose-deficient IgA1 by IgA1-producing cell lines derived from tonsils of patients with IgA nephropathy (2022)
  • Author(s): Yamada K, Huang ZQ, Reily C, Suzuki H, Novak J, Suzuki Y
  • Organizer: The ASN (American Society of Nephrology) 56th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] IgA+ plasma cells accumulation in kidneys of IgA nephropathy model mice and patients (2022)
  • Author(s): Nihei Y, Higashiyama M, Iwasaki H, Fukao Y, Nakayama M, Suzuki H, Kitamura D, Suzuki Y
  • Organizer: The ASN (American Society of Nephrology) 56th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Sparsentan, the dual endothelin and angiotensin receptor antagonist (DEARA), attenuates the development of albuminuria and renal injury to a greater extent than losartan in the gddY mouse model of IgA Nephropathy: a 16-week study (2022)
  • Author(s): Nagasawa H, Suzuki H, Celia J, Ueda S, Fukao Y, Nakayama M, Otsuka T, Okuma T, Clapper W, Komers R, Suzuki Y
  • Organizer: 59th ERA-EDTA
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Anti-BAFF antibody is effective to inhibit the production of immunoglobulins, but not nephritogenic IgA in murine IgA nephropathy (2022)
  • Author(s): Kim JS, Suzuki H, Kano T, Fukao Y, Nakayama M, Lee SH, Suzuki Y
  • Organizer: World Congress of Nephrology, Kuala Lumpur, Malaysia
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Gross Hematuria after SARS-CoV-2 Vaccination: Questionnaire Survey in Japan (2022)
  • Author(s): Aoki R, Matsuzaki K, Suzuki H
  • Organizer: World Congress of Nephrology, Kuala Lumpur, Malaysia
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 糖鎖異常IgA1 解析を用いた腎移植後IgA 沈着症の予後予測の試み (2022)
  • Author(s): 祖父江理、小口英世、谷澤雅彦、辻田 誠、二村健太、西平守邦、豊田麻理子、鈴木 仁
  • Organizer: 第65回日本腎臓学会総会
• [Presentation] COVID-19ワクチン接種と肉眼的血尿の関連についての調査結果 (2022)
  • Author(s): 青木良輔、二瓶義人、松崎慶一、鈴木 仁、横尾 隆、柏原直樹、成田一衛、鈴木祐介
  • Organizer: 第65回日本腎臓学会総会
• [Presentation] Apoptosis inhibitor of macrophageを介した腎糸球体の炎症起点の解明 (2022)
  • Author(s): 加藤莉那、本間 望、李 明峰、中山麻衣子、深尾勇輔、二瓶義人、武藤正浩、新井郷子、鈴木 仁、宮崎 徹、鈴木祐介
  • Organizer: 第65回日本腎臓学会総会
• [Presentation] IgA腎症におけるARBとエサキセレノン併用によるさらなる尿蛋白抑制効果 (2022)
  • Author(s): 牧田侑子、鈴木 仁、岩崎雅子、李 明峰、鈴木祐介
  • Organizer: 第65回日本腎臓学会総会
• [Presentation] IgA 腎症における腎炎惹起性IgA 分子の再考―腎メサンギウム抗原を標的としたIgA 型自己抗体の同定― (2022)
  • Author(s): 二瓶義人、羽生田 圭、東山瑞希、岩崎裕幸、深尾勇輔、中山麻衣子、鈴木 仁、北村大介、鈴木祐介
  • Organizer: 第65回日本腎臓学会総会
• [Presentation] IgA腎症の病態における新規治療ターゲットとしてのTLR9/TLR7活性 (2022)
  • Author(s): 李 明峰、鈴木 仁、加藤莉那、中山麻衣子、深尾勇輔、狩野俊樹、牧田侑子、鈴木祐介
  • Organizer: 第65回日本腎臓学会総会
• [Presentation] 糖鎖異常IgA産生における形質細胞様樹状細胞の役割 (2022)
  • Author(s): 深尾勇輔、鈴木仁、牧田侑子、狩野俊樹、二瓶義人、中山麻衣子、李明峰、加藤莉那、鈴木祐介
  • Organizer: 第65回日本腎臓学会総会
• [Presentation] シンポジウム6「糸球体腎炎update～国際間での診療ストラテジーの相違～」：「IgA腎症の国際比較」 (2022)
  • Author(s): 鈴木 仁
  • Organizer: 第65回日本腎臓学会総会
  • Invited
• [Presentation] 教育講演「IgA腎症における分子標的治療薬への期待」 (2022)
  • Author(s): 鈴木 仁
  • Organizer: 第52回日本腎臓学会東部学術大会
  • Invited
• [Presentation] Immune complexes containing galactose-deficient IgA1 deposit on mesangium through damage to endothelial cells (2021)
  • Author(s): Makita Y, Suzuki H, Nakano D, Kano T, Nishiyama A, Suzuki Y
  • Organizer: The 55th ASN (American Society of Nephrology) Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Plasmacytoid dendritic cells from murine IgA nephropathy have a capacity to enhance IgA production through TLR9/APRIL signaling (2021)
  • Author(s): Fukao Y, Suzuki H, Nakayama M, Kano T, Makita Y, Suzuki Y
  • Organizer: The 55th ASN (American Society of Nephrology) Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Experimental evidence of the pathogenic potential of aberrantly O-glycosylated IgA1, the main autoantigen in IgA nephropathy (2021)
  • Author(s): Moldoveanu Z, Suzuki H, Reily C, Satake K, Novak L, Xu N, Huang ZQ, Knoppova B, Khan A, Hall S, Yanagawa H, Brown R, Winstead CJ, O'Quinn DB, Weinmann A, Gharavi AG, Kiryluk K, Julian BA, Weaver CT, Suzuki Y, Novak J
  • Organizer: Annual meeting of Society for Glycobiology 2021
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] IgA腎症による透析導入患者を救え！ 順天堂大学浦安病院 腎・高血圧内科の挑戦
  • URL: https://goodhealth.juntendo.ac.jp/medical/000107.html